變壓器油中溶解氣體分析系統(tǒng)（DGA）,盡管其精確度尚難以稱(chēng)之為絕對(duì)科學(xué)，卻憑借其在探測(cè)與診斷變壓器內(nèi)部潛在可能故障方面的能力，數(shù)十年來(lái)一直是評(píng)估變壓器健康狀態(tài)不可或缺的工具。自20世紀(jì)90年代末在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)誕生以來(lái)，市場(chǎng)上涌現(xiàn)了各式各樣的在線(xiàn)氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為用戶(hù)提供多種可能。

　　然而，這一進(jìn)步也伴隨著各種挑戰(zhàn)：各類(lèi)不同的監(jiān)測(cè)儀器均遵循著各自的技術(shù)規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，這無(wú)疑加大了變壓器所有者在眾多選項(xiàng)中進(jìn)行性能對(duì)比與綜合性能評(píng)估的難度。此外，實(shí)驗(yàn)室用DGA分析使得這一領(lǐng)域變得愈發(fā)復(fù)雜。

　　測(cè)量準(zhǔn)確度

　　不準(zhǔn)確的DGA測(cè)量結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的故障診斷，尤其是在氣體濃度比例接近于故障閾值邊緣時(shí)。此外，當(dāng)檢測(cè)到的濃度值逼近設(shè)備預(yù)設(shè)的警報(bào)值時(shí)，結(jié)果的不準(zhǔn)確性可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)變壓器采取錯(cuò)誤的維護(hù)措施。因此，了解DGA在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的不確定性和測(cè)量性能至關(guān)重要。

　　測(cè)量性能涵蓋了多個(gè)動(dòng)態(tài)特性維度，例如準(zhǔn)確度、測(cè)量范圍、響應(yīng)時(shí)間、靈敏度以及穩(wěn)定性（即儀器對(duì)老化及惡劣環(huán)境的耐受程度）。其中，準(zhǔn)確度通常被認(rèn)為是最重要的特性，同時(shí)也是最難界定的特性之一。它可能包括，也可能不包括可重復(fù)性這一要素——即在相同條件下重復(fù)測(cè)量時(shí)，結(jié)果應(yīng)保持一致性的能力。然而，值得注意的是，準(zhǔn)確度并不總是包含長(zhǎng)期穩(wěn)定性這一指標(biāo)。單獨(dú)來(lái)看，可重復(fù)性雖是影響測(cè)量不確定性的次要因素之一，但若將準(zhǔn)確度孤立于其他不確定性來(lái)源之外考量，實(shí)際應(yīng)用中的測(cè)量性能可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)性結(jié)論。

　　實(shí)驗(yàn)室DGA

　　實(shí)驗(yàn)室DGA的準(zhǔn)確度深受多重因素的影響，從油樣品質(zhì)到分析設(shè)備，再到分析時(shí)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，人為因素在手動(dòng)操作環(huán)節(jié)中始終存在且難以消除影響。最常見(jiàn)的不確定性來(lái)源包括油樣的采集方法及其質(zhì)量狀況、氣體提取方法、使用的氣體分配系數(shù)，以及不同標(biāo)準(zhǔn)之間的差異等。此外，任何測(cè)量結(jié)果都不可能比校準(zhǔn)中使用的參考更為準(zhǔn)確。

　　最大的不確定性來(lái)源通常是樣本質(zhì)量。具體而言，氫氣、一氧化碳等大量氣體可能從油樣中逸散，或者，空氣中的環(huán)境氣體（如氧氣和氮?dú)猓┮部赡軡B透并污染樣本，這些不利因素均可能誤導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的分析結(jié)果。因此，在樣本采集過(guò)程中，都必須確保油樣與空氣保持絕對(duì)的隔離狀態(tài)，且樣本容器必須完全注滿(mǎn)，以防止任何形式的外部污染。為實(shí)現(xiàn)這一目的，采用高質(zhì)量的注射器或鋁瓶作為樣本容器被視為最佳實(shí)踐。這些容器不僅能夠有效抵御外界壓力變化（如航空貨運(yùn)過(guò)程中的壓力波動(dòng)），還能最大限度地減少氣體滲透的風(fēng)險(xiǎn)。

　　IEC 60567標(biāo)準(zhǔn)建議,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需要確定自己的準(zhǔn)確度或不確定性，并將此信息提供給其用戶(hù)，這也是官方認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室需要遵守的要求。若實(shí)驗(yàn)室未公開(kāi)其不確定性的官方數(shù)據(jù)，建議進(jìn)一步詢(xún)問(wèn)其是否參與了任何國(guó)際間實(shí)驗(yàn)室比較測(cè)試（即循環(huán)測(cè)試），并了解相關(guān)測(cè)試結(jié)果是否可用。此類(lèi)測(cè)試結(jié)果能較好地表明近似的不確定性水平。

　　對(duì)于實(shí)驗(yàn)室DGA，IEC 60567與ASTM D3612作為兩大全球性標(biāo)準(zhǔn)并行不悖，但它們?cè)谔幚須怏w體積時(shí)的基準(zhǔn)溫度設(shè)定上存在顯著差異：ASTM標(biāo)準(zhǔn)采用0°C，而IEC標(biāo)準(zhǔn)則采用20°C。這一細(xì)微差別在定義相同樣本的氣體濃度時(shí)，可能引發(fā)高達(dá)約8%的偏差。因此，在比較監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或?qū)嶒?yàn)室DGA結(jié)果時(shí)，務(wù)必注意將所有ppm測(cè)量值統(tǒng)一轉(zhuǎn)換至相同條件，即要么轉(zhuǎn)換為ASTM標(biāo)準(zhǔn)的0°C，要么轉(zhuǎn)換為IEC標(biāo)準(zhǔn)的20°C。

　　在線(xiàn)DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　在線(xiàn)DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可測(cè)量7種關(guān)鍵故障氣體，能在變壓器內(nèi)部故障的萌芽期便實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識(shí)別。若不使用這種方法，則可能無(wú)法在常規(guī)油樣采集間隔之間發(fā)現(xiàn)這些故障。在實(shí)驗(yàn)室分析中，為了獲得有用的輸入以進(jìn)行變壓器狀態(tài)評(píng)估，每個(gè)油樣及其分析必須具有代表性。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可提供更大的靈活性，還可以通過(guò)求平均值確保用于診斷的數(shù)據(jù)的可靠性。未求平均值的數(shù)據(jù)可用于快速診斷不斷發(fā)展中的故障。使用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)跟蹤氣體變化率相較于實(shí)驗(yàn)室樣本分析更為可靠。

　　大多數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，均會(huì)依據(jù)可追溯的參考?xì)怏w來(lái)界定其準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)。然而，值得注意的是，部分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可能會(huì)使用油中氣體標(biāo)準(zhǔn)樣本作為參考。交付的DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)始終附有校準(zhǔn)證書(shū)，顯示監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與參考之間的差異。此外，校準(zhǔn)證書(shū)還需明確注明所采用的校準(zhǔn)方法及其是否可溯源至國(guó)際公認(rèn)的參考標(biāo)準(zhǔn)。但是，報(bào)告的準(zhǔn)確度規(guī)格并不完全直接適用于運(yùn)行中的實(shí)際變壓器，因?yàn)樽儔浩髦械挠图捌浞峙湎禂?shù)很可能與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)校準(zhǔn)中使用的油及其分配系數(shù)不同。

　　為了更真實(shí)地評(píng)估監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際性能，理想的方法是在帶電變壓器上進(jìn)行長(zhǎng)期（如六個(gè)月）的持續(xù)性測(cè)試。此期期間，應(yīng)至少同步采集三至五個(gè)油樣，并最好交由兩家獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室——可為流程提供不確定性值——進(jìn)行測(cè)試。

　　比較在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室DGA

　　在比較評(píng)估在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)室參照數(shù)據(jù)時(shí)，必須考慮到樣本質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)室過(guò)程的不確定性。此外還需謹(jǐn)記，任何一種分析方法(無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室DGA還是在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)) 都有其自身的不確定性。因此，在比較結(jié)果并據(jù)此對(duì)監(jiān)測(cè)性能做出結(jié)論時(shí)，這些因素必須被納入綜合考量之中。

　　同時(shí)，值得注意的是，即便樣本質(zhì)量達(dá)到極高標(biāo)準(zhǔn)，近乎完美，結(jié)果也會(huì)存在一些差異。而如果使用的方法遵循不同的標(biāo)準(zhǔn)，則可能會(huì)出現(xiàn)顯著偏差。

　　維薩拉可靠的DGA 監(jiān)測(cè)解決方案

　　維薩拉DGA監(jiān)測(cè)技術(shù)具有多重優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，可助力客戶(hù)作出更明智的決策：

　　•穩(wěn)定性：高氣體抽取率、真空紅外參考方法和自動(dòng)校準(zhǔn)使得結(jié)果更可靠、長(zhǎng)期穩(wěn)定性更高。  

　　•使用壽命長(zhǎng)：通過(guò)堅(jiān)固的設(shè)計(jì)和油氣處理系統(tǒng)密封的金屬結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)免維護(hù)運(yùn)行；光學(xué)紅外測(cè)量模塊中無(wú)移動(dòng)部件；無(wú)需耗材也無(wú)需氣瓶。

　　•開(kāi)箱即用性能：在線(xiàn)DGA監(jiān)測(cè)提供變壓器狀況的實(shí)時(shí)視圖，支持及時(shí)采取糾正措施。

　　包括Optimus™ DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在內(nèi)的維薩拉多組分氣體DGA監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是用于保護(hù)關(guān)鍵變壓器的理想之選，它可以幫助客戶(hù)了解變壓器狀況。而維薩拉MHT410等單組分氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則可用作單純提供早期警告的指示工具。

　　尤為值得一提的是，就在今年7月，維薩拉Optimus™ OPT100油中溶解氣體在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，成功通過(guò)了中國(guó)電科院型式認(rèn)證試驗(yàn)，并榮獲其頒發(fā)的A級(jí)證書(shū)。這一殊榮不僅意味著維薩拉Optimus™ OPT100的可靠性能得到了國(guó)家電網(wǎng)公司權(quán)威檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的認(rèn)可與推薦，更為其在全國(guó)范圍內(nèi)電網(wǎng)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用鋪設(shè)了堅(jiān)實(shí)的基石。